算法常识——基础的数据结构

前言

在数据结构中，人们常常把把结构分为物理结构和逻辑结构。
物理这个词，我们很容易想到材料。至于做门用木材还是铁块，怎么做，这就是逻辑了。
物理结构：顺序存储结构、链式存储结构。
逻辑结构：线性结构：顺序表、栈、队列。非线性结构：树，图。

物理结构

顺序存储结构

我们在学c++的时候接触到一个东西，名字就叫做指针。指针存放的是指向的地址。
同时我们知道存储数据需要申请空间的，如果我们申请一块328byte的空间，用来连续存储一些数据，这种称为顺序存储结构。
比如说数组就是典型的顺序存储结构，我们一般去查找一个数组的具体某个值得时候，是这样子的：arr[10]，
为什么能够如此呢？我们在确定数组的时候，一定要确定类型，确定了内存就确定了分配的空间，比如上面的arr[10]：
假设arr 是int32数组，arr[10]就是arr[0]偏移3210。得到的就是arr[10];
实际上是每个int 对于一个地址，比如说第一个是10091，然后第二个就是10092，以此类推。

链式存储结构

和顺序不同的就是，比如说第一个地址是10091，然后下一个的地址可能是10092，也可能是10900。
这样有什么好处呢？拿数组举例，我们发现我们创建数组的时候，需要创建的一定要确定个数。
这是为啥呢？因为地址是连续的，所以说必须一次性申请好，比较我们买电影连坐的时候一般都是一次性买好，不然你怎么知道别人不要？
其中一个好处，就是可以按需申请空间，通用可以随时添加，也可以随时删除。
那么同样的拥有缺点，查询的时候无法通过索引查找。同样保存好下一个的地址，同样需要消耗空间。
在链式存储结构中，有单链表，同样也有双链表。双链表不仅保存着next，同样保存这pre，也就是前一个元素的地址。

逻辑结构

线性结构

线性结构，强调的是一维概念，单输入单输出，呈线性结构。
比如说栈，栈这种东西像什么，比如说排队，我们一个一个进入，但是出去的时候呢，我们从最后一个出来。
就是这么回事。
然后对应的就是队列了，什么是队列？从第一个进入，然后又从第一个出去，就是这么一个概念。
至于散列表，这个是基于hash的，相当于数组与散列表的结合。
每个对象计算出hashcode(hashcode 有多种计算的方法，也可以自己设计)，这个hashcode是可能冲突的，在此是假设唯一。比如说hashmap，hashmap基于一个数组，如果hashcode 是唯一的，那么hashcode通过计算，假设是取余hashode%arraylength,得到数组的下标(注：这种算法有多种，只要计算数组不越界就行)，但是肯定会冲突啊,那么根据索引找到的地方，实际上是一个链表结果，然后遍历链表找到。
如下图：

因为散列表基于数组，那么我们在进入hashmap push的时候，我们像是可以无限循环一样。
这个是如何做到的？
基于数组的扩容。
散列表扩容过程：
1.将数组扩容一倍。
2.然后重新hash计算。
这里面可以想象到扩容其实很消耗资源的，如果我们可以计算大体数量，可以初始化数量的时候设定为合适的参数。
当然如何设置不可理的话，默认扩大一倍，这压力也是很大的，建议自己继承改改,所谓的优化就是根据实际场合来优化，其他都是套路。

非线性结构

非线性结构典型的就是树与图，这些都是数据结构中常见的。